СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1972 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к селектору импульсов и может быть иснользовано в различных отраслях радиоэлектроники (вычислительной технике, радиолокации, телеавтоматике), где в том или ином виде исиользуются имнульсные сигналы.

Среди многообразия селекторов

импульсов значительную группу составляют селекторы импульсов но их ноложеиию во времени, В эту груину селекторов входят селекторы импульсов но частоте следова П1я, которые оби аруженаходят Н1ирокое применение нри НИН и анализе серий имнульсных сигналов. Такие селекторы подробно описаи1 1 в литературе, нринцин их действия сводится к следу юи1,ему.

Селектор имеет два входиых каиала, которые подключены к схеме совпадения, им сющей один выходной канал. Особенность работы схемы совпадения состоит li том, что она пропускает пмиульеы в выходной капал только нрн совнаденнн во времени импульсов иа ее входах. Такое совмен1ение имнульсов во времени выполняется нутем введения элемента задержки в тот канал, импульсы которого должны были бы поступать первыми на схему совпадения.

шает длительпость селектируемых импульсов иа величину, обеспечивающую падежное и иеискажеиное селектироваиие с учетом различных возмущающих факторов. Время задержки строб-импульса отиосительно онорной последовательности выбирается таким, чтобы середииа его совпадала но временн с серединой селектируемого нмнульса, что соответствует периоду следования селектируемых имиульсов за вычетом половины длительности строб-импульса.

Простейшие схемы селекторов импульсов, содержаии1е генератор задержки, формирователь строб-импульса и схему совиадений,

применяются для селектированпя имнульсов с ностояииой известной частотой следования. Одиако встречаются случаи, когда ставится задача селектироваипя импульсов с неизвестной или измеияющейся в иекоторых пределах

чаетотой следования.

Предлагается селектор для выделения импульсов с различными частотами следования ia фойе флюктуациоииых номех. Для этого в селекторе имиульсов, содержащем два элемеита задержки, выиолнеиных, наирнмер, но схеме мультивибраторов, и схему совпадения, одии вход которой совместио с входами элементов задержки иодключеи к входной шиие селектора, а другой - через ного из элементов задержки, выходы времязадающих цепей элементов задержки подключены ко входам элемента сравнения, выход которого соединен со входами принудительного сброса в исходное состояние обоих элементов задержки. При этом времязадающие / С-цепи элементов задержки выбраны в соответствии с соотношением-S TI- постоянная времени / С-цени одного мультивибратора, Т2-постоянная времени С-цепи второго мультивибратора, fC -отношение длительности строб-им пульса к периоду следования селектируемых импульсов, -длительность строб-импульса, -период следования селектируемых имнульсов. На фиг. 1 изображена принципиальная схема селектора импульсов; на фиг. 2 приведены эпюры напряжений в характерпых точках схемы, поясняющие принцип действия устройства. Селектор состоит из двух однотинных элементов задержки 1 и 2, выполненных по схеме ждущих мультивибраторов с коллекторнобазовыми связями на транзисторах 3, 4, 5 и 6, формирователя строб-импульса 7 на транзисторе 8, схемы совпадения 9 и элеме)та сравнения 10 на транзисторе //. Мультивибраторы связаны между собой по цепям сброса через транзистор // и диод 12. Запуск первого мультивибратора производится через конденсатор 13 и диод М, а второго - через конденсатор 15 и диод 16. Формирователь строб-импульса 7 связан со вторым мультивибратором - конденсатором 17. На входы схемы совнадения 9 подаются строб-импульсы с формирователя и входные импульсы. Времязадающая цень первого мультивибратора состоит из коидеисатора 18 и резистора 19, а второго мультив 1братора - из конденсатора 20 и резистора 21. В исходном состоянии транзисторы 3, 6 и Л заперты, а транзисторы 4, 5 и 5 открыты и насыщены. Входной запускающий импульс (см. фиг. 2, а) подается одновременно на цепи запуска обоих мультивибраторов и один из входов схемы совпадений 9. Однако первый импз-льс серии запускает только первый мультивибратор, так как диод 16 цени запуска второго мультивибратора заперт, напряжением, близким к -Ek за счет связи анода диода с коллектором запертого в исходном состоянии транзнстора 3, а на выходе схемы совпадения 9 импульс отсутствует, так как на втором входе ее отсутствует строб-импульс. Запуск первого мультивибратора приводит к запиранию транзистора 4 (см. фиг. 2,6.) и открыванию транзистора 3. Конденсатор 18 начинает заряжаться через резистор 19, источиик питания -Е и базовый переход транзистора 3. Ностоянная времени цепи из резистора 18 и конденсатора 19 выбирается такой величины, что за время одного периода между входньпми импульсами конденсатор 18 заряжается только частично (см. фиг. 2,8). Второй занускающий и.мнульс проходит через диод 16 и запускает второй мультивибратор. Для второго имлульса диод 14 заперт отрицательным смещением, близким к -Е. С опрокидыванием второго мультивибратора транзистор 5 запирается (см. фиг. 2, г), а транзистор 6 открывается. Нри этом конденсатор 20 начинает заряжаться через резистор 21,источник питания -Е и базовый переход транзистора 6 (см. фиг. 1,д), а конденсатор /7 заряжается через коллекторный резистор 22,источиик питания и резистор 23. Постояиная времени цепи из резистора 2 и конденсатора 20 выбирается несколько меньще ноловины ностоянной времени времязадающей цепи первого мультивибратора. Так как постоянная времени второго мультивибратора мепьще постоянной времени первого мультивибратора, то заряд конденсатора 20 происходит быстрее заряда конденсатора 18 к в некоторый мо.мент времени напряжения на конденсаторах сравняются. Нри выбраиных постоянных времени мультивибраторов сравнение напряжений на конденсаторах произойдет несколько раньше прихода третьего импульса серии. В это время откроется транзистор 11, ианряжение на его коллекторе понизится, откроется транзистор 5 и второй мультивибратор опрокинется в исходное состояние. Возникший нри этом положительный выброс на базе транзистора 6 передается через диод 12 на базу трапзистора 3 и приводит к сбросу первый мультивибратор. Затем происходит быстрый разряд времязадающих конденсаторов, и мультивибраторы восстанавливаются. Одновременно со сбросом второго мультивибратора прекращается заряд конденсатора 17. С отниранием транзистора 5 напряжение на его коллекторе становится близким к нулевому потенциалу, а напряжение заряда на конденсаторе /7 открывает диод 24 и положительным потенциалом запирает транзистор 8 формирователя строб-импульса 7. Время, в течение которого заперт трапзистор 8, определяется постоянпой времени зарядной цепи из элементов 23, 17, 22, временем заряда, т. е. длительностью импульса второго мультивибратора, и постоянной времени цепи разряда элементов 25, 17. Формирующийся на коллекторе транзистора 8 показан и; фиг. 2, е. С приходом третьего импульса серии цикл работы мультивибраторов повторяется, а со схгмы совпадения 9 снимается выходной имиульс (см. фиг. 2,ж), так как одновременно с третьим импульсом на второй вход схемы совпадения поступает также строб-импульс с формирователя. Параметры селектора выбираются таким образом, что середина строб-импульса совпадает с каждым третьим, пятым, седьмым и т. д. импульсами входной последовательности, т. е. осуществляется селектнрование каждого нечетного (кроме первого) импульса серии, независимо от частоты следования импульсов. Параметры селектора, при которых обеспечивается селектирование имнульсов с различными частотами следования, могут быть найдены из следующих соображений. Если пренебречь сопротивлением открытого базового перехода транзистора по сравнению с величиной сонротивления времязадающен цепи мультивибратора, то нанряжснно на врсмязадающем конденсаторе может быть опреиз следующих соотношений (см. 27--А f/cp-. Е,Eh-напряжение нсточника пнтаиия, Т - период следования входных импульсов, t - длительность строб-импульса, ri :/ iflCi8-постоянная времени первого мультивибратора, T2 / 2iC2o-постоянная времени второго мультивибратора. Путем элемоггарных преобразований из указанного соотнои1еиия находим, что 7, , где fe - отношение длительности ст)ооимнульса к периоду следовання запускающих импульсов. Из рассмотренной схемы и приведенных соотношений следует, что для надежного селектирования отнощение k -- ие должно существенно изменяться во всем диапазоне частот следования селектируемых импульсов. При этом величина k может быть те .ч меньню, чем лучше соблюдается линейная завнсимость длнтельностн строб-импульса от дл;1тельиости импульса второго мультивибратора, меньше время восстановления первого мультивибратора и выше стабильность элементов схемы. Прн иснользованин предложенного селектора происходит частичная потеря информации, что несущественно, например, для процесса обнаружения носледовательности импульсов с иеизвестиой частотой следования. В тех случаях, когда такая потеря иежелательиа, следует примеиить два идентичных селектора импульса, а выходы схем совпадеиий необходимо подать иа смеситель. При этом заиуск первого мультивибратора второго селектора нужно производить передним фронтом импульса второго мультивибратора первого селектора, а запуск второго мультивибратора второго селектора - передним фронтом имнульса первого мультивибратора нервого селектора. Такая связь обеснечивает селектироваиие всех импульсов серии, кроме двух первых. Потеря двух первых импульсов неизбежна при селектировании серий с неизвестной частотой следовання. Предмет изобретения Селектор нмпульсов, содержащий два элемента задержки, вынолненные, например, по схеме ждущих мультивибраторов, и схему совпадения, один вход которой совместно с входами элементов задержки нодключен к входной щине селектора, а другой - через формирователь строб-импульса к выходу одного из элементов задержки, отличающийся тем, что, с целью селектирования серий нмпульсов с разлнчными частотами на фоне флюктуациоииых иомех, в нем выходы времязадающих цепей элементов задержки подключеиы ко входам элемента сравнения, выход которого соеди}1еи со входами нрииудительиого сброса в исходное состояние обоих элемеитов задержки.